电子技术课程设计（阶梯波发生器）

"电子技术课程设计（阶梯波发生器）" 本文将对阶梯波发生器的设计进行详细的介绍和分析，从设计任务、设计要求、设计方案、设计电路图、计算机仿真、安装调试等方面进行详细的解释。 一、 设计任务和设计要求 本次设计的任务是设计一个阶梯波发生器，要求采用双运算放大器设计电路，阶梯波级数为 10 级，阶梯电压步进量为 1V。 二、 设计方案 本设计共有两个方案，方案一和方案二。 方案一：设计思路及原理：方波发生器产生方波信号，经过微分限幅后形成方波脉冲级，方波脉冲经积分累加电路形成阶梯波脉冲，同时通过比较器及电子开关调节系统，产生周期性阶梯波。设计电路图如下所示： 可以通过改变 R5 和 R11 来改变产生阶梯波的个数。通过 R2 和 C1 来改变阶梯波的频率。通过 R3 来改变每个阶梯波的宽度。改变 C2 来改变确定每个阶梯波的步进量。 方案二：设计思路及原理：方波发生器产生方波，通过二极管保留正向波，通过积分电路产生阶梯，再通过迟滞比较器控制阶梯数，最后通过二极管对电容进行放电，产生阶梯波。设计电路图如下所示： 可以通过调节滑动变阻器 R2 和 R3 来进行调节阶梯波的阶梯个数，使之达到设计要求中的十个阶梯。通过调节 R4 来改变每个阶梯波的步进量，使它达到设计要求。 三、 设计方案的选择 我们小组最后选择了方案二进行实验。选择的理由是：（1）通过比较可以发现方案二的原件比方案一中少，在可以达到相同实验结果的前提下，当然选择原件少的一组。（2）通过比较可以发现方案一中的元件比较精密，实际的元件很难达到要求，而方案二中的元件都是比较常见的。相互比较当然选择常见的原件进行实验。 四、 电路图和印刷板图 根据在 Protel99SE 软件上的绘图，我们小组的总体电路图如下所示： 电路图的印刷板图如下所示： 五、 计算机仿真及其结果 我们根据我们所选择的电路图在 Multisim 仿真软件上进行实物连接前的仿真调试，测试设计的电路图是否达到要求。仿真软件上的仿真图如下所示： 我们根据仿真软件上的示波器显示波形，然后进行改变滑动变阻器来达到我们所需要的波形以及阶梯数和步进量。实验结果如下图所示： 六、 安装调试 1. 元件清单： LM324 双运算放大器 1 个， 100K 的滑动变阻器 2 个， 50K 的滑动变阻器 1 个， 10K 的滑动变阻器 1 个， 二极管 4 个， 50K 的电阻 1 个， 2K 的电阻 1 个， 20K 的电阻 1 个， 0.1μF 的电容 1 个， 0.01μF 的电容 1 个。 2. 元件的引脚识别： LM324 的引脚图如下所示： LM324 内含 4 个独立的高增益、频率补偿的运算放大器，既可接单电源使用 (3～30 V)，也可接双电源使用(±1.5～±15 V)，其各个引脚作用为： 1 outA， 2 inA-， 3 inA+， 4 电源正， 5 inB+， 6 inB-， 7 outB， 8 outC， 9 inC-， 10 inC+， 11 电源地 或负电源， 12 in 本设计的阶梯波发生器可以根据实际需要进行调整和改进，以满足不同的应用场景。